Rolvien T, Neven M, Schumacher U, et al. Piezo1 Inactivation in Chondrocytes Impairs Trabecular Bone Formation.

软骨细胞中的Piezo1失活损害骨小梁的形成

Hendrickx G, Fischer V, Liedert A，et al.

（ J Bone Miner Res. 2021 Feb;36(2):369-384）

骨骼是一个不断适应机械刺激的动态组织。镶嵌于基质的骨细胞被认为是关键的机械反应骨细胞，其它骨细胞类型主要暴露于宏观环境和微观环境的机械影响下。最近有报道称，Piezo1是Piezo家族的两个机械激活离子通道之一，在成骨细胞和骨细胞中起机械传感器的作用。

本研究发现，Piezo1在软骨内骨形成过程中发挥着关键作用。通过构建缺失Piezo1或Piezo2的成骨细胞及破骨细胞谱系，本研究观察到严重的骨质疏松症；特别是在敲除Piezo1的小鼠模型中发生大量自发骨折的严重骨质疏松症。这种表型在出生后早期发育阶段表现突出，主要产生自发性骨质疏松症。Piezo1缺失的成骨细胞显示出不寻常的扁平外观，并且 X 型胶原蛋白呈阳性。

此外，本研究通过原代成骨细胞的转录组分析意外发现，在Piezo1 的成骨细胞培养物中可诱导软骨细胞相关基因。Piezo1不仅在成骨祖细胞中表达，而且在肥大前软骨细胞中也可表达，上述数据表明 Piezo1在生长板软骨细胞中发挥作用，以确保软骨内骨化过程中骨小梁的形成。为了证实这一假设，我们构建在软骨细胞中敲除Piezo1的小鼠，这些小鼠基本呈现了Piezo1缺失的表型，主要表现为多发性骨折的早发性骨质疏松症，以及具有异常成骨细胞形态的骨小梁结构。本实验结果首次证实了Piezo1在软骨内成骨的关键功能以及它在骨重建中的作用，提示Piezo1可能成为治疗骨骼疾病的新靶点。

编译：赵真

首都医科大学附属北京友谊医院